PENURUNAN KONSENTRASI TOTAL PETROLEUM HYDROCARBON PADA TANAH YANGTERKONTAMINASI MINYAK BUMI MENGGUNAKAN ACTIVATED SLUDGE DENGAN

METODE BIOREMEDIASI

Sasqia Orina Safitri 1) , Chandra Deasy Kusuma Wardani 2) , Abubakar Tuhuloula, ST, MT 3)*

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat

*Email: abubakarkulur@yahoo.com

Abstrak- Indonesia merupakan negara yang kaya akan sumber daya alam, salah satunya adalah minyakbumi. Banyak sumur-sumur yang dibuat untuk mengambil minyak bumi tersebut. Semakin banyaknyakilang minyak tersebut, maka semakin banyak pula pencemaran yang terjadi akibat tumpahnya minyakbumi ke permukaan tanah di sekitar sumur. Maka diperlukan suatu penanganan khusus untukmeminimalisir dampak negatif akibat tumpahan minyak pada tanah yang dapat merugikan makhluk hidupmengingat kandungannya yang bersifat toksik.

Penelitian ini bertujuan untuk mendegradasi limbah minyak bumi pada tanah di sekitar kilangminyak bumi dengan menggunakan metode bioremediasi. Bioremediasi merupakan suatu metodealternatif yang memanfaatkan proses metabolisme dari mikroorganisme dalam mendegradasi kandunganminyak bumi atau Total Petroleum Hydrocarbon yang terkandung dalam tanah terkontaminasi minyakbumi.

Penelitian ini berlangsung dalam tiga tahapan, yaitu persiapan pembuatan slurry, tahap persiapanreaktor bioslurry dan tahap bioremediasi. Persiapan bahan baku dilakukan dengan cara mencampur tanahterkontaminasi minyak bumi dengan akuades. Penelitian ini menggunakan 3 buah reaktor berupa silinderdrum dengan volume 4 liter dan dilengkapi dengan pengaduk dan sistem aerasi. Sistem aerasi dilakukansecara kontinyu untuk menjaga kelangsungan hidup mikroorganisme yang terkandung dalam activatedsludge atau mixed culture. Penelitian dilakukan dengan memvariasikan konsentrasi activated sludge 5%dan 10% v/v.

Kata kunci: Total Petroleum Hydrocarbon, activated sludge, bioremediasi.

Abstract- Indonesia is the country rich in natural resources, one of which is petroleum. Many wells aremade to take the oil. The increasing number of oil refineries, the more the pollution caused by the oil spillto the ground surface around the well. It would require a special handling to minimize the negativeimpact of oil spills on land that can harm living things considering abortion that are toxic.

This study aimed to degrade petroleum waste on land around petroleum refinery usingbioremediation. Bioremediation is an alternative method that utilizes the metabolic processes ofmicroorganisms to degrade petroleum content or Total Petroleum Hydrocarbon embodied in petroleumcontaminated soil.

The study took place in three stages, namely slurry preparation, the preparation phase and phasebioremediation bioslurry reactor. Preparation of raw materials made by mixing petroleum contaminatedsoil with distilled water. This study used 3 pieces in the form of cylindrical drum reactor with a volume of4 liters and equipped with a stirrer and aeration systems. Are continuous aeration system to maintain theviability of microorganisms contained in activated sludge or mixed culture. The study was conducted byvarying the concentration of activated sludge 5% and 10% v / v.

Key Words: Total Petroleum Hydrocarbon, activated sludge, bioremediation.

PENDAHULUANLumpur aktif (activated sludge) adalah

proses pertumbuhan mikroba tersuspensi yangpertama kali dilakukan di Ingris pada awal abad19. Sejak itu proses ini diadopsi seluruh duniasebagai pengolah air limbah domestik sekundersecara biologi. Proses ini pada dasarnyamerupakan pengolahan aerobik yang mengoksidasimaterial organik menjadi CO2 dan H2O, NH4. dansel biomassa baru. Udara disalurkan melaluipompa blower (diffused) atau melalui aerasi

mekanik. Sel mikroba membentuk flok yang akanmengendap di tangki penjernihan (Bitton, 1994).

Didalam mixed culture hasil prosesmetabolis dari satu spesies dapat didegradasi olehspesies lainnya didalam culture berturut-turuthingga mixed culture itu dapat mendegradasihidrokarbon. Spesies mikroba yang mendegradasiterdistribusi luas di alam dan tidak terpaku padasatu jenis saja. Beberapa jenis dari bakteri yangdapat mendegradasi hidrokarbon adalah:

Pseudomonas, Brevundimonas, Sphingomonas,Acinetobacter, Rhodococcus, Arthrobacter,Corynebacterium, Bacillus, Ochrobacterium,Stenotrophomonas, Burkholderia, Xanthomonasdan Hyphomicrobium. Sedangkan untuk jamuradalah Aspergillus, Penicillium, Beauveria,Acremonium, Cladosporium, Fusarium,Trichordema, Amorphoteca, Neosartorya,Paecylomyces, Talaromyces dan Graphium, sertalainnya lagi ( Morais et al, 2009).

Menurut Anna dan Malte (1994)keberhasilan pengolahan limbah secara biologidalam batas tertentu diatur oleh kemampuanbakteri untuk membentuk flok, dengan demikianakan memudahkan pemisahan partikel dan airlimbah. Lumpur aktif adalah ekosistem yangkomplek yang terdiri dari bakteri, protozoa, virus,dan organisme-organisme lain. Lumpur aktifdicirikan oleh beberapa parameter, antara lain,Indeks Volume Lumpur (Sludge Volume Index =SVI) dan Stirred Sludge Volume Index(SSVI). Perbedaan antara dua indeks tersebuttergantung dari bentuk flok, yang diwakili olehfaktor bentuk (Shape Factor = S).

Proses lumpur aktif dalam pengolahan airlimbah tergantung pada pembentukan flok lumpuraktif yang terbentuk oleh mikroorganisme(terutama bakteri), partikel inorganik, dan polimerexoselular. Selama pengendapan flok, materialyang terdispersi, seperti sel bakteri dan flok kecil,menempel pada permukaan flok. Pembentukanflok lumpur aktif dan penjernihan denganpengendapan flok akibat agregasi bakteri danmekanisme adesi. Selanjutnya dinyatakan pulabahwa flokulasi dan sedimentasi flok tergantungpada hypobisitas internal dan eksternal dari flokdan material exopolimer dalam flok, dan teganganpermukaan larutan mempengaruhi hydropobisitaslumpur granular dari reaktor lumpur anaerobik.

MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid)dan MLVSS (Mixed Liqour Volatile SuspendedSolid), keduanya digunakan untuk mengukurkonsentrasi mikroorganisme didalam sistemlumpur aktif. MLSS terkandung padatan volatildan inert didalam campuran larutan. MLVSS lebihdikenal dengan bagian biologis yang aktif dalampadatan didalam larutan campuran, seperti materiselular mikroba yang organik dan menguap atauterbakar pada 5500C. Total Suspended Solid (TSS)dan Volatil Suspended Solid (VSS) yang ditentukanmelalui dengan metode standar 2540 D dan E yangdilakukan berturut-turut. SVI dianalisis sebelumreaksi berakhir dengan mengukur volume dalammililiter yang berada dalam 1 gr suspensi setelah30 menit waktu pengendapan(Malakahmad et al , 2011).

Minyak bumi didefinisikan sebagaicampuran dari gas alami, kondensat dan minyak

mentah. Minyak mentah biasanya adalah campuranheterogen yang terdiri dari hampir keseluruhannyaadalah hidrokarbon yaitu dimana elemenpenyusunnya yaitu hidrogen dan karbon denganrasio 2 atom hidrogen dengan 1 atom karbon.Minyak mentah ini juga mengandung elemenseperti nitrogen, sulfur dan oksigen, semuapenyusun itu kurang dari 3% (v/v). Untuk ini jugaditemukan penyusun yang sama, denganperbandingan kurang dari 1% (v/v), mengandungposfor dan logam berat seperti vanadium dan nikel.Minyak mentah dapat diklasifikasikan menurutresidu distilasi berturut-turut adalah adalah parafin,naftalen atau aromatis dan berdasarkan beratmolekul penyusunnya, yaitu ringan, sedang atauberat (Okoh, 2006).

Hidrokarbon petroleum dapat dibagimenjadi empat bagian: senyawa jenuh, senyawaaromatis, senyawa aspal (fenol, asam lemak, keton,ester dan porfirin) dan resin (piridin, quinolines,carbazoles, sulfoksida dan amida). Hidrokarbon-hidrokarbon tersebut berbeda kerentanannyaterhadap serangan mikroba dan dulunya umunyaurutan dari penurunan tingkat kerentanan adalahsebagai berikut: n-alkana > alkana rantai cabang >senyawa aromatis dengan berat molekul rendah >alkana siklik. Tingkat biodegradasi terlihat palingtinggi pada senyawa jenuh, diikuti oleh senyawaarometis yang ringan, kemudian senyawa aromatisdengan berat molekul besar, dan senyawa polarmenunjukkan tingkat pendegradasian yang sangatrendah (Leahy et al, 1990).

Total Petroleum Hidrokarbon (TPH)adalah istilah yang digunakan untukmenggambarkan beberapa ratus senyawa kimiayang awalnya berasal dari minyak mentah. Dalampengertian ini TPH merupakan benar-benarcampuran bahan kimia. TPH ini disebuthidrokarbon karena hampir semua penyusunnyaadalah merupakan hidrogen dan karbon.Kandungan bahan kimia yang terdapat didalamminyak mentah adalah bervariasi, dan begitu pulakandungan minyak bumi yang awalnya jugamerupakan bagian dari minyak mentah. Sebagianbesar produk yang mengandung TPH akanterbakar. Beberapa cairan bening atau berwarnaterang yang mudah menguap, dan lain-lain yangtebal, cairan gelap atau semi-padat yang tidakmenguap. Banyak dari produk ini memilikikarakteristik dari bensin, minyak tanah, atau bauberminyak. Karena masyarakat modernmenggunakan begitu banyak produk berbasisminyak bumi (misalnya, bensin, minyak tanah,bahan bakar minyak, minyak mineral, dan aspal),kontaminasi lingkungan oleh TPH berpotensisemakin meluas. Kontaminasi yang disebabkanoleh produk minyak bumi berisi berbagaihidrokarbon ini. Karena ada begitu banyak,

biasanya tidak praktis untuk mengukur masing-masing komponen. Namun, hal ini berguna untukmengukur jumlah total dari semua hidrokarbonditemukan bersama-sama dalam suatu sampeltertentu tanah, air, atau udara (Leahy et al, 1990).

Bioremediasi merupakan metodealternatif yang menawarkan kemungkinan untukmenghilangkan polutan beracun menggunakanaktivitas biologis alami. Menurut definisi,bioremediasi menggunakan organisme hidup,utamanya mikroorganisme untuk menurunkanpencemar lingkungan menjadi bentuk yang tidakberacun. Bioremediasi ini alaminya menggunakanbakteri atau jamur atau tanaman untukmenurunkan atau menghilangkan racun yangmengandung bahan berbahaya bagi kesehatanmanusia atau lingkungan. Mikroorganisme dapatditemukan di area yang terkontaminasi ataumikroorganisme tersebut diisolasi dari tempatlainnya dan dibawa ke area yang terkontaminasi.Komponen kontaminan diubah penyusunnya olehorganisme hidup melalui reaksi yang bertempatpada proses metabolis organisme tersebut.Teknologi biorekator slurry adalah sebuah teknisyang kompleks yang secara umum merupakanperbandingan dari empat bagian, yaitu:Penanganan dan pengkondisian instalasi untuktanah yang terkontaminasi, Kemampuan bioreaktoritu sendiri, penanganan instalasi untuk tanah yangditangani dan pembuangannya, dan peralatantambahan untuk proses penanganan limbah. Daripengoperasiannya, bioreaktor slurry dapatdiklasifikasikan menjadi tiga yaitu batch, semi

kontinyu dan kontinyu. Jenis yang paling banyakdipakai adalah batch. Klasifikasi lainnya yangberguna dalam memisahkan akseptor elektron padaproses biodegradasi adalah : aerobik (molekuloksigen), anoxic ( nitrat dan bebrapa kationlogam), anaerobik ( reduksi sulfat, metanogenik,fermentasi) dan campuran atau kombinasi akseptorelektron (Ireri, 2008).

Biodegradasi minyak bumi denganmenggunakan mikroorganisme dapat terjadidengan kondisi aerobik dan nonaerobik, sekalipunada gerakan yang berbeda dari masing-masingorganisme. Dibawah permukaan tanah,biodegradasi minyak bumi terjadi utamanyadibawah kondisi anaerobik. Keberhasilanbiodegradasi hidrokarbon minyak bumi tergantungkepada aktivitas mikroorganisme dan kondisilingkungannya. Menurut Kadarwati et al (1994)dalam Herdiyantoro (2005), mikroorganisme yangbanyak hidup dan berperan di lingkunganhidrokarbon minyak bumi sebagian besar adalahbakteri. Bakteri yang sesuai harus mempunyaikemampuan fisiologi dan metabolik untukmendegradasi bahan pencemar. Menurut Mille(1995) dalam Herdiyantoro (2005) bakteri mampuberadaptasi pada lingkungan hidrokarbon melaluibeberapa cara, yaitu: (i) pembentukan bagianhidrofobik pada dinding sel sehinggameningkatkan afinitas sel terhadap hidrokarbon,(ii) dihasilkannya surfaktan ekstraselular membransitoplasmik yang dapat menurangi toksisitashidrokarbon terhadap bakteri.

METODE PENELITIANPenelitian ini dilakukan secara batch di

Laboratorium Operasi Teknik Kimia/LaboratoriumTeknologi, Program Studi Teknik Kimia,Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru,dengan menggunakan sampel tanah terkontaminasiminyak bumi yang diperoleh dari lokasi

pengeboran minyak PT. PERTAMINA UBEP,Tanjung-Tabalong, Kalimantan Selatan.Sedangkan activated sludge yang digunakan dalampenelitian ini diperoleh dari PT. BridgestoneKalimantan Plantation, Kalimantan Selatan.

ALATBioreaktor aerobik dilengkapi dengan motorpengaduk dan Sistem aerasi (aerator dan sparger),oven, neraca analitik, pH meter, DO meter, cawan,

penyaring Buchner, aluminium foil, desikator,furnace, shaker, seperangkat alat distilasi, corongpemisah.

Gambar 1. Rangkaian Alat Bioreaktor

Keterangan Alat:

1. Motor Penggerak2. Pipa pemasukan

Nutrient3. Kontrol Suhu dan pH4. Pengaduk5. Kran6. Aerator

BAHANTanah terkontaminasi minyak bumi, activatedsludge (mix culture), glukosa, KH2PO4, Urea, N-Hexane, Akuades, Na2SO4, kertas Saring

Gambar 2. Blok diagram prosedur bioremediasi

PROSEDUR KERJAPada proses bioremediasi, slurry yang berisicampuran tanah dan air dengan perbandingan20:80 dimasukkan ke dalam reaktor bioslurry (Adan B). Kemudian dilakukan pengadukan dengankecepatan agitasi ± 90 rpm pada suhu ruang (28-320C) serta dilakukan penambahan aerasi padabioreaktor tersebut. Untuk bioreaktor A kedalamnya masing-masing ditambahkansuspensi activated sludge dengan konsentrasi 15%(v/v), sedangkan untuk bioreaktor B konsentrasi

suspensi activated sludge yang ditambahkansebesar 20% (v/v). Secara periodik dilakukanpengukuran temperatur, pH, DO (DissolvedOxygen), MLSS, MLVSS dan TPH sesuai denganketentuan waktu pengukuran seperti tersebutdiatas. Setelah proses bioremediasi selesai makadilakukan pemisahan antara tanah dengan airnyauntuk selanjutnya dilakukan analisa akhir dari hasilbioremediasi.

HASIL DAN PEMBAHASANPengaruh Waktu Terhadap Konsentrasi Total Petroleum Hydrocarbon Pada Variasi Konsentrasi

Activated Sludge (Mixed Culture)Total Petroleum Hydrocarbon merupakan

suatu parameter pencemaran yang sangatberbahaya pada ekosistim lingkungan disekitarnya.Lahan yang tercemar minyak bumi juga berbahayaterhadap kualitas air tanah. Pada penelitian inidilakukan pengamatan terhadap konsentrasi Total

Petroleum Hydrocarbon yang dilakukan prosesbioremediasi dengan variasi konsentrasi activatedsludge 15% dan 20%, berikut adalah grafikhubungan antara waktu dengan Total PetroleumHydrocarbon:

Tanah tercemar minyak bumi(Campuran air dan tanah dengan rasio 80:20)

Analisa pH, DO, MLSS, MLVSSTPH

Proses Bioremediasi

Udara Starter nutrient + Suspensiactivated sludge

Pemisahan tanah dan air(dengan vacuum filter)

Analisa hasil(TPH, MLVSS, MLSS)

Gambar 3. Hubungan Waktu dengan Total Petroleum Hydrocarbon

Dari gambar 3 Terlihat bahwa konsentrasi TotalPetroleum Hydrocarbon di dalam slurry berkurangseiring bertambahnya waktu. Pada penambahankonsentrasi activated sludge 15% (v/v) terlihatbahwa konsentrasi Total Petroleum Hydrocarbonmengalami penurunan pada minggu pertamasampai minggu ke dua (interval hari ke-0 sampaihari ke-14) cukup signifikan yaitu dari 9.990 μg/gmenjadi 4.150 μg/g. Dan pada minggu ke-6konsentrasi Total Petroleum Hydrocarbon akhirolahan sebesar 2.870 μg/g.

Konsentrasi Total Petroleum Hydrocarbonpada konsentrasi activated sludge 20% mengalamipenurunan lebih besar dibandingkan dengankonsentrasi activated sludge 15%, ini disebabkanmikroorganisme yang terkandung dalam activatedsludge 20% lebih banyak sehingga dapat lebihbaik dalam mereduksi limbah minyak bumi padalahan yang tercemar. Terlihat penurunan secarasignifikan pada hari ke-7 sebesar 14.247 μg/gmenjadi 6.290 μg/g dan pada hari ke-21 dari 4.610μg/g turun menjadi 2.880 μg/g.

Proses ini menunjukan bahwamikroorganisme yang terdapat dalam activatedsludge merombak struktur minyak bumi dengancara memasukkan slurry yang mengandung limbah

minyak bumi ke dalam badan mikroorganisme itusendiri. Limbah minyak bumi tersebut akandirombak oleh mikroorganisme denganmenggunakan proses metabolisme. Didalam tubuhmikroorganisme terdapat enzim yang berperansebagai perombak limbah minyak bumi, kemudianminyak bumi di keluarkan lagi dari badanmikroorganisme menjadi bentuk yang lebih tidakberbahaya. Dalam kondisi operasi yang dijaga,proses perombakan Total Petroleum Hydrocarbonakan maksimal. Mikroorganisme yang hidupdidalam campuran akan dapat memaksimalkankerja metabolisme dalam mendegradasi limbahminyak bumi menjadi bentuk yang tidak berbahayadi alam sehingga tidak ada pencemar lingkunganyang perlu ditangani dengan serius kembali.

Hasil degradasi Total PetroleumHydrocarbon ini menunjukan bahwa prosesbioremediasi dengan memanfaatkan activatedsludge sudah sesuai dengan persyaratan baku mutuyang ditetapkan oleh pemerintah. Penurunan inimenunjukan bahwa mikroorganisme yang terdapatdi dalam activated sludge bekerja secara baikdalam mereduksi tanah yang terkontaminasiminyak bumi.

Pengaruh Konsentrasi Total Petroleum Hydrocarbon Terhadap Waktu untuk Konsentrasi MLVSSdan Activated Sludge 15% (v/v)

Gambar 4. Hubungan antara Waktu Terhadap Konsentrasi Total Petroleum Hydrocarbon untuk Konsentrasi MLVSSdan Activated Sludge 15% (v/v)

1000

5000

9000

13000

17000

0 7 14 21 28 35TP

H (µ

g/g)

Hari

15%

20%

0

2000

4000

6000

8000

10000

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33

TPH

(μg/

g)

Waktu (hari)

Berdasarkan gambar 4. Terlihat bahwakonsentrasi Total Petroleum Hydrocarbonmenurun seiring dengan meningkatnya nilaiMLVSS berarti meningkatnya jumlahmikroorganisme di dalam activated sludgetersebut. Menurunnya konsentrasi Total PetroleumHydrocarbon ini disebabkan terdegradasinyakomponen penyusun minyak bumi tersebutmenjadi bentuk yang lebih tidak berbahaya.Kemudian terlihat bahwa nilai dari MLVSSmengalami fluktuasi. Pada hari ke-27 nilaiMLVSS mengalami penurunan, ini dikarenakankondisi operasi yang terkadang berubah sehinggapertumbuhan mikroorganisme di dalam activatedsludge mengalami perubahan. Pertumbuhanmikroorganisme tergantung pada kondisi dimanamikroorganisme tersebut hidup (Herdiyantoro,2005; Basharudin, 2008; Shukla, 2010; Ireri,2008). Proses aerasi dilakukan agar asupanoksigen untuk mikroorganisme terpenuhi sehinggaproses metabolisme menjadi lancar. Bakteriaerobik menggunakan oksigen untukmetabolismenya. Enzim oksigenase danmonooksigenase diperlukan dalam mendegradasilimbah minyak bumi. Dimana enzimmonoksigenase mendegradasi rantai alkanamenjadi bentuk alkohol dan dioksidasi lanjuthingga terbentuk asam lemak. Terhambatnyapertumbuhan mikroorganisme tersebutdikarenakan terganggunya asupan oksigen ataunutrisi sehingga mikroorganisme memasuki faselag yaitu fase dimana mikroorganisme tidakberkembang biak karena mempertahankankehidupannya. Jika kondisi operasi kembalinormal, mikroorganisme tersebut kembalimelakukan proses metabolisme dan berkembangbiak dengan baik. Mikroorganisme menggunakanoksigen untuk membantunya menggabungkanenzim-enzim yang ada di dalam mikroorganismeitu sendiri untuk menghancurkan lapisan minyak.

Selain menjaga ketersediaan oksigen terlarut,temperatur operasi juga diperhatikan. Umumnyaproses bioremediasi berlangsung pada suhu kamar,yaitu sekitar 20-350C. Dimana bakteri yangumumnya adalah golongan mesofilik bekerja

optimal pada suhu tersebut. Pada suhu yangrendah, viskositas minyak bumi meningkat danvolatilitas dari alkana rantai pendek menurunsehingga menurunkan kemampuanmikroorganisme dalam mendegradasi limbahminyak bumi walaupun ada pula bakteri yangbekerja pada kondisi suhu rendah, namun akanlebih optimum pada suhu kamar. Begitupula jikasuhu terlalu tinggi, kemungkinan bakteri akanbermutasi atau bakteri mesofilik mati akan lebihbesar walaupun ada beberapa bakteri yang tahanhidup pada suhu tinggi. Pada suhu kamar, bakterimesofilik dapat berkembang biak dengan baikyang diindikasikan dengan meningkatnya nilaiMLVSS. Ketersediaan nutrisi juga berpengaruhterhadap konsentrasi mikroorganisme, jika nutrisiyang tersedia mencukupi, mikrroganisme akandapat berkembang biak dengan baik sehingga akanlebih optimal dalam mendegradasi limbah minyakbumi.

pH yang sesuai pada kondisi bioremediasidengan suhu kamar adalah sekitar 6-9. Jika rangepH masih berada dicakupan nilai tersebut makaproses bioremediasi masih dapat berjalanoptimum. Pada hasil pengamatan nilai pH yangdidapat sekitar 5-9 yang mengindikasikan bahwakondisi operasi masih cocok untuk lingkunganhidup bateri mesofilik. Perubahan pH dimanasemakin tinggi nilai MLVSS maka pH akanmengalami penurunan. Bertambahnya nilaiMLVSS yang berarti konsentrasi mikroorganismedidalam activated sludge yang semakin meningkatmenyebabkan proses degradasi Total PetroleumHydrocarbon akan semakin optimal karenabanyaknya konsentrasi mikroorganisme yangmelakukan aktivitas metabolisme dalammerombak limbah minyak bumi menjadi bentukyang tidak berbahaya seperti asam lemak dankemudian menjadi asam asetat dan asampropionat. Terbentuknya asam asetat dan asampropionat hasil degradasi alkana yangmenyebabkan nilai pH medium menurun(Rosenberg, E., Legmann,R., Kushmaro, A.,Taube, R., dan Ron, E.Z. 1992, Nugroho, 2006didalam Aliyanta, dkk, 2011).

Pengaruh Waktu Terhadap Konsentrasi Total Petroleum Hydrocarbon dan MLVSS untukKonsentrasi Activated Sludge 20% (v/v)

Gambar 5. Hubungan Waktu Terhadap Konsentrasi Total Petroleum Hydrocarbon untuk Konsentrasi MLVSS danActivated Sludge 20% (v/v)

Dari gambar 5. Terlihat bahwa konsentrasiTotal Petroleum Hydrocarbon pada konsentrasiactivated sludge 20% juga menurun seiring denganmeningkatnya nilai MLVSS seperti padakonsentrasi activated sludge 15%. Sama halnyaseperti sebelumnya, menurunnya kadar TotalPetroleum Hydrocarbon ini juga dikarenakanterdegradasinya komponen penyusun minyak bumitersebut menjadi bentuk yang lebih tidakberbahaya. Dimana semakin banyakmikroorganisme yang terkandung didalam suatucampuran, maka kemampuan dalam mendegradasipolutan minyak bumi juga akan semakinmaksimal. Konsentrasi Total PetroleumHydrocarbon yang menurun drastis pada minggupertama menunjukkan keberhasilan activatedsludge dalam mereduksi kandungan limbahminyak bumi tersebut. Konsentrasi activatedsludge sebesar 20% memberikan efek yang lebihoptimal dalam mendegradasi Total PetroleumHydrocarbon. Lebih banyaknya konsentrasiactivated sludge didalam campuran menyebabkanTotal Petroleum Hydrocarbon yang terkandungdidalam campuran juga lebih cepat terdegradasisebab mikroorganisme tersebut memaksimalkankerja metabolismenya dalam mengolah limbahminyak bumi tersebut.

Pada hari ke-27 nilai MLVSS mengalamipenurunan, ini dikarenakan kondisi operasi yangterkadang berubah sehingga pertumbuhanmikroorganisme di dalam activated sludgemengalami fluktuasi. Pertumbuhanmikroorganisme sangat dipengaruhi oleh keadaanlingkungan atau kondisi lingkungan dimanamikroorganisme tersebut hidup (Herdiyantoro,2005; Basharudin, 2008; Shukla, 2010; Ireri,2008). Penurunan nilai MLVSS disebabkanterganggunya asupan oksigen atau nutrisi sehinggapertumbuhan mikroorganisme tersebut terhambatdan memasuki fase lag yaitu fase dimana

mikroorganisme tidak berkembang biak karenamempertahankan kehidupannya. Mikroorganismeini menggunakan oksigen untuk membantunyamenggabungkan enzim-enzim yang ada didalammikroorganisme itu sendiri untuk menghancurkanlapisan minyak. Pertumbuhan mikrorganisme yangsemakin meningkat yang tidak dibarengi dengankontrol kondisi yang maksimal menyebabkan nilaiMLVSS yang fluktuatif. Mikroorganisme yangumumnya bakteri aerobik akan mempertahankankehidupannya dengan menggunakan oksigenterlarut yang tersedia. Semakin banyakmikroorganisme yang terdapat didalam campuran,maka kebutuhan oksigen terlarut juga semakinmeningkat, yang jika tidak dipenuhi, makamikroorganisme akan berusaha untukmempertahakan hidupnya saja tanpa berkembangbia. Kemungkinan sebagian bakteri mengalamifase kematian juga tinggi sehingga nilai MLVSSmenurun.

Selain asupan oksigen terlarut, asupannutrisi juga berpengaruh terhadap kelangsunganhidup mikroorganisme. Asupan nutrisi yangmengandung komponen yang dibutuhkan olehmikroorganisme dengan jumlah terbatas akanmembatasi pula terhadap perkembangbiakanmikroorganisme tersebut. Dimana senyawa-senyawa seperti karbon, nitrogen dan posforberfungsi terhadap perkembangbiakanmikroorganisme. Jika jumlahnya terbatas makakemampuan mikroorganisme dalammemperbanyak diri juga menurun, sehinggadiindikasikan dengan menurunnya nilai MLVSS.Semua kondisi operasi berhubungan yang intinyajika tidak terkondisikan dengan baik sesuai dengankebutuhan mikroorganisme untuk berkembangbiak dan bertahan hidup, maka konsentrasimikroorganisme didalam campuran dapatmenurun. Jika kondisi operasi kembali normal,mikroorganisme tersebut kembali melakukan

1000

5000

9000

13000

17000

0 10 20 30 40

TPH

(μg/

g)

Waktu (hari)

metabolisme dan berkembang biak dengan baik.Suhu dan pH juga merupakan kondisi operasi yangharus dijaga untuk proses bioremediasi yangoptimal.

Sama halnya dengan konsentrasiactivated sludge 15%, bertambahnya nilaiMLVSS yang berarti konsentrasi mikroorganismedidalam activated sludge yang semakin meningkatmenyebabkan proses degradasi Total PetroleumHydrocarbon akan semakin optimal karenabanyaknya konsentrasi mikroorganisme yangmelakukan aktivitas metabolisme dalammerombak limbah minyak bumi menjadi bentukyang tidak berbahaya seperti asam lemak dankemudian menjadi asam asetat dan asampropionat. Terbentuknya asam asetat dan asampropionat hasil degradasi alkana yang

menyebabkan nilai pH medium menurun(Rosenberg, E., Legmann,R., Kushmaro, A.,Taube, R., dan Ron, E.Z. 1992, Nugroho, 2006didalam Aliyanta, dkk, 2011).

Terlihat bahwa penurunan konsentrasiTotal Petroleum Hydrocarbon pada konsentrasiactivated sludge 20% lebih signifikandibandingkan dengan konsentrasi activated sludge15%. Hal ini menunjukkan bahwa prosesbioremediasi lebih optimum dengan konsentrasiactivated sludge 20% dimana nilai konsentrasiTotal Petroleum Hydrocarbon menurun lebihsignifikan dengan lebih banyak konsentrasimikroorganisme yang ada didalam campuranuntuk mengurai limbah minyak bumimenggunakan proses metabolismenya.

KESIMPULANEfek lumpur aktif dalam penurunan konsentrasi Total Petroleum Hydrocarbon pada tanah yang tercemarminyak bumi dengan metode bioremediasi menunjukkan penurunan yang signifikan, lumpur aktif mampumereduksi limbah minyak bumi dengan baik. Hasil konsentrasi Total Petroleum Hydrocarbon untukvariasi lumpur aktif 15% dari 9.990 μg/g turun hingga 2.870 μg/g dan variasi lumpur aktif 20% dari16.170 μg/g turun hingga 1.970 μg/g.

DAFTAR PUSTAKAAliyanta, Barokah; Sumardin, La Ode; Mujab, Ahmad Saepul. 2011. Penggunaan Biokompos dalam

Bioremediasi Lahan Tercemar Limbah Minyak Bumi. Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan RadiasiBadan Tenaga Nuklir Nasional: Jakarta Selatan.

Alloway, B. J and Ayres, D. C. 1993. Chemical Principles of Environmental Pollution. University ofLondon: UK.

Anna, Zitta and Malte, Hermansson. 1994. Effects of Ionic Strength on Bacterial Adhesion and Stabilityof Flocs in a Wastewater Activated Sludge System. America Society for biology: United State ofAmerica.

Astri, Nugroho. 2006. Biodegradasi Sludge Minyak Bumi dalam Skala Mikrokosmos. UniversitasTrisakti: Jakarta.

Atlas. M, Ronald. 1981. Bioremediation Of Pertroleum Pollutants. Department of Biology, University ofLouisville: USA .

Bitton, G. 1994. Wastewater Microbiology. Wiley-Liss Pub: New York.Budianto, Hery. 2009. Perbaikan Lahan Terkontaminasi Minyak Bumi Secara

Bioremediasi.http://www.iec.co.id/artikel/perbaikan-lahanterkontaminasi-minyak-bumi-secarabioremediasi.

Herdiyantoro, Diyan. 2005. Biodegradasi Hidrokarbon Minyak Bumi oleh Bacillus sp. Galur ICBB 7859dan ICBB 7865 dari Ekosistem Air Hitam Kalimantan Tengan dengan Penambahan Surfaktan.Institut Pertanian Bogor: Bogor.

Ireri, V Robles-González, Fabio Fava and Héctor M Poggi-Varaldo. 2008. A Review On SlurryBioreactor For Bioremediation Of Soil And Sediments. Enviromental Biotechnology R&D group:Italy.

Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No.123. 2003.Leahy, Joseph G and Colwell, Rita R. 1990. Microbial Degradation Of Hydrocarbons In The

Enviroment. Univesity of Maryland: Maryland.Morais , Eduardo Beraldo de and Maria, Samia Tauk-Tornisielo. 2009. Biodegradation Of Oil Refinery

Residues Using Mixed Culture Of Microorganisms Isolated From Landfarming. Estadual PaulistaUniversity: Brasil.

Malakahmad, Amirhossein., Eisakhani, Amirhesam Hasani., Mahdieh, Isa,. Mohamed Hasnain. 2011.Sequencing Batch Reactor (SBR) For Removal Of Hg2+ And Cd 2+ From Synthetic PetrochemicalFactory Wastewater. Islamic Azad University: Iran.

Nano, G; Borroni, A; Rota, R. 2003. Combined Slurry and Solid-Phase Bioremediation of DieselContaminated Soils. Politecnico Di Milano: Italy.

Okoh, Anthony. 2006. Biodegradation Alternative In The Cleanup Of Petroleum Hydrocarbon Pollutant.University of Port Hare : South Africa.

Peng, Jian and Xue, Gaogao. 2006. Mathematical Modeling of Hollow-fiber Membrane System inBiological Wastewater Treatment. University of Saskatchewan: Kanada.

Risk Reduction Engineering Laboratory. Pilot-Scale Demontration of a Slurry Phase Biological Reactorfor Creosote-Contaminated Soil. U.S Enviromental Protection Agency: Ohio

Shukla, Khesav Prrasad., Singh, Nand Kumar., dan Sharma, Shives. 2010.Bioremediation: Developments, Current Practices and Perspectives, Motilal Nehru NationalInstitute of Technology: India.

Wijhar Utami, Ayu Azhar. 2010. Pengelolaan Kualitas Lingkungan Bioremediasi Minyak Bumi.Universitas Lambung Mangkurat: Banjarbaru.